[发明专利]多组交叉节理岩体模型试件制备方法及装置

说明书

本发明提供一种多组交叉节理岩体模型试件制备方法及装置，涉及岩土工程领域。该方法包括：制作多个节理模具：弯折厚度与目标节理缝厚度一致的板材，使相邻两段板材的夹角为目标节理角度，相邻两段平行的板材的距离为目标节理间距，使节理模具长度与浇注腔长度相等，宽度为浇注腔宽度的1/n，n为大于等于2的整数；将节理模具填满浇注腔，且使相邻两个节理模具相对；向浇注腔内浇注岩体浆料；待岩体浆料成型后，脱模获得岩体条；在各岩体条的两侧涂抹节理浆料以形成节理层；将形成有节理层的岩体条放入浇注腔内，且使相邻两个岩体条相对，并再次向浇注腔内浇注岩体浆料；脱模养护。该方法制备的岩体模型试件能够准确地模拟节理参数。

技术领域

本发明涉及岩土工程的技术领域，具体而言，涉及一种多组交叉节理岩体模型试件制备方法及装置。

背景技术

岩体的最重要的特征在于其含有节理裂隙，节理裂隙的存在使得天然岩体结构复杂。研究中，因为天然岩体的尺寸较大，所以很难通过取真实的岩体试样对其的力学变形特性及破坏规律进行研究。目前，通常采用含有节理的岩体模型试件来替代天然岩体试样，但是，现有技术制备的岩体模型试件对节理的模拟欠佳，使得研究结果的准确性比较低。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种多组交叉节理岩体模型试件制备方法，以解决现有技术制备的岩体模型试件对节理的模拟欠佳，使得研究结果的准确性比较低的技术问题。

本发明提供的多组交叉节理岩体模型试件制备方法，包括以下步骤：

S100制作多个节理模具：选用厚度与目标节理缝厚度一致的板材，反复弯折，使各段板材的一端位于第一平面内，各段板材的另一端位于第二平面内，第二平面与第一平面平行；使各段板材的长度相等，相邻两段板材的夹角为目标节理角度，相邻两段平行的板材的距离为目标节理间距；使节理模具的长度与浇注箱的浇注腔的长度相等，宽度为浇注腔的宽度的1/n，n为大于等于2的整数；

S200安装节理模具：将节理模具竖直放入浇注腔内，填满浇注腔，且使相邻两个节理模具相对；

S300向浇注腔内浇注岩体浆料，并使岩体浆料的高度不高于节理模具的高度；

S400待岩体浆料成型后，脱模获得岩体条；

S500在各岩体条的两侧涂抹节理浆料，使各岩体条的两侧均形成厚度为d/2的节理层；

S600将形成有节理层的岩体条放入浇注腔内，且使相邻两个岩体条相对，并再次向浇注腔内浇注岩体浆料，以填充空隙；

S700脱模养护：待岩体浆料成型后，脱模获得岩体模型；恒温恒湿养护岩体模型七日，获得多组交叉节理岩体模型试件。

进一步地，所述节理模具的材质为白铁皮。

进一步地，步骤S200还包括：将节理模具放入浇注腔内前，在节理模具表面刷脱模剂。

进一步地，步骤S300还包括：向浇注腔内浇注岩体浆料前，充分搅拌岩体浆料；向浇注腔内浇注岩体浆料后，振动浇注箱以去除气泡和空隙。

进一步地，步骤S500还包括：涂抹节理浆料前，去除岩体条两侧的脱模剂并使岩体条两侧形成毛面。

进一步地，步骤S700中，恒温恒湿养护的温度为20℃、相对湿度为95％。

进一步地，所述岩体浆料为快干水泥、砂和水配制的水泥砂浆。

进一步地，所述节理浆料为粉煤灰、快干水泥、橡胶粉和水配制的浆料。

本发明提供的多组交叉节理岩体模型试件制备方法，能够产生以下有益效果：